JP2016133905A - Luminaire and living matter authentication device - Google Patents

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Tomoji Maeda
智司 前田
幸弘 安孫子
Yukihiro Abiko
幸弘 安孫子
壮一 ▲浜▼
壮一 ▲浜▼
Soichi Hama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminaire capable of making distribution of light intensity in an illumination area uniform.SOLUTION: The luminaire comprises: a light source for irradiating an illumination area with light; and a diffraction optical element disposed between the illumination area and the light source, and in which plural diffraction gratings are disposed in a two-dimensional state, in which distribution of a grating interval of the plural diffraction gratings along a predetermined line in the two-dimensional arrangement plane on the diffraction optical element, is configured so that the grating interval is wider on a center side than on an end side.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、照明装置及び生体認証装置に関する。 The present invention relates to an illumination device and a biometric authentication device.

近年、手または指の静脈のパターン、指紋または掌紋のパターンなどの生体情報を表す生体画像に基づいて、システムの利用者を非接触で認証する生体認証技術が開発されている。 Recently, the vein pattern of the hand or finger, on the basis of the biometric image representing the biometric information such as a pattern of a fingerprint or palm print, biometric authentication techniques have been developed to authenticate the user of the system in a non-contact manner. 生体認証技術を利用した生体認証装置は、利用者の生体情報を表す入力生体画像を、予め登録された登録利用者の生体画像を表す登録生体情報と照合する。 Biometric authentication device using biometric authentication technology, the input biometric image representing the user's biometric information is matched with the registered biometric information representing a biometric image of preregistered users. 生体認証装置は、照合処理の結果に基づき、登録生体情報と一致すると判定された入力生体情報で表される生体情報を持つ利用者を正当な権限を有する登録利用者として認証し、上記のシステムの利用を許可する。 Biometric authentication device, based on the result of the verification process, authenticated as a registered user having official rights for a user who has a biological information represented by the input biometric information is determined to match the registered biometric information, said system allow use. 生体認証装置は、例えば上記のシステム内に組み込まれていても、或いは、上記のシステムに外部接続されていても良い。 Biometric authentication device, for example be integrated within the system, or may be externally connected to the system.

生体認証装置は、例えばパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)へのログオン管理、銀行のATM(Automated Teller Machine)における本人確認、オフィスなどの入退室管理などの様々な分野で利用されている。 Biometric authentication device, for example, a personal computer: Log on management of the (PC Personal Computer), identity verification in a bank ATM (Automated Teller Machine), has been used in various fields, such as entry and exit management of the office.

生体認証装置が高精度で利用者を照合するためには、生体画像上で生体情報の特徴的な構造が鮮明に写っていることが望ましい。 For biometric authentication device collates the user with high accuracy, it is desirable that the characteristic structure of the biological information is reflected in the sharp on biometric image. そこで、生体情報を撮影して生体画像を生成する生体認証装置用センサは、生体情報を含む手などの被写体を結像レンズとCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子で撮影する撮影光学系に加え、被写体に照明光を照射する照明光学系を有していることもある。 Accordingly, by photographing the biological information sensor biometric authentication device that generates a biometric image, a subject such as a hand, including a biological information imaging lens a CCD (Charge Coupled Device) photographing optical system for photographing by the image pickup element such as a in addition, sometimes it has an illumination optical system for projecting illumination light to the subject.

照明光学系と撮影光学系を備えた生体認証装置用センサの技術が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2及び特許文献3)。 Art illumination optical system and the photographing optical system biometric authentication device for sensors with has been proposed (e.g. Patent Document 1, Patent Documents 2 and 3).

特開2009−31903号公報 JP 2009-31903 JP 特開2013−130981号公報 JP 2013-130981 JP 特表2005−527874号公報 JP-T 2005-527874 JP

従来の方法では、手などの被写体を照明光学系により均一に照明することが難しい。 In the conventional method, it is difficult to uniformly illuminated by the illumination optical system of an object such as a hand.

そこで、1つの側面では、本発明は、照明領域における光強度の分布の均一化を図ることができる照明装置及び生体認証装置の提供を目的とする。 Accordingly, in one aspect, the present invention has an object to provide a lighting device and a biometric authentication device uniform can be achieved in the distribution of light intensity in the illumination region.

一局面によれば、照明領域に光を照射する光源と、 According to one aspect, a light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
前記回折光学素子における2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布は、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する、照明装置が提供される。 Distribution of the lattice spacing of the plurality of diffraction gratings along a predetermined line of the two-dimensional arrangement plane in the diffractive optical element, towards the center side has a wider characteristic lattice spacing than the end side, the lighting device is provided that.

照明領域における光強度の分布の均一化を図ることができる照明装置及び生体認証装置が得られる。 Illumination device and a biometric authentication device homogenization can be achieved in the distribution of light intensity can be obtained in the illumination region.

生体認証装置用センサの第1の例を説明する図である。 It is a diagram illustrating a first example of a sensor for biometric authentication device. 生体認証装置用センサの第2の例を説明する図である。 It is a diagram illustrating a second example of a sensor for biometric authentication device. 第1実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 An example of a lighting device in the first embodiment illustrates in schematically cross section. 複数の回折格子が2次元配置された集合体の例を示す図である。 A plurality of diffraction gratings is a diagram showing an example of a 2-dimensional arrangement assemblage. 回折光学素子26の格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a distribution characteristic of the grating spacing of the diffractive optical element 26. 照明領域33に向けられるn次回折光の光強度の分布を模式的に示す図である。 The distribution of the light intensity of the next n directed to the illumination region 33 diffracted light is a diagram schematically illustrating. 照明領域33における光強度の分布を示す図である。 Is a diagram showing the distribution of light intensity in the illumination region 33. 回折光学素子26'のX方向に沿った格子間隔の分布を示す図である。 It is a diagram illustrating a distribution of lattice spacing along the X-direction of the diffractive optical element 26 '. 回折光学素子26'により照明領域33に向けられるn次回折光の光強度の分布を模式的に示す図である。 The distribution of the n light intensity of the diffracted light directed to the illumination region 33 by the diffractive optical element 26 'is a view schematically showing. 第2実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 An example of a lighting apparatus in the second embodiment illustrates in schematically cross section. 照明装置100Aにより得られる照明領域33における光強度の分布特性の一例を示す図である。 It is a diagram illustrating an example of the distribution characteristic of the light intensity in the illumination region 33 obtained by the illumination device 100A. 照明装置100Aにより得られる照明領域33における光強度の分布特性の他の一例を示す図である。 It is a diagram showing another example of the distribution characteristic of the light intensity in the illumination region 33 obtained by the illumination device 100A. 図12の特性が得られるときの照明装置100Aの説明図である。 It is an explanatory view of the lighting device 100A when the characteristic of FIG. 12 is obtained. 照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの一例を上面視で概略的に示す図である。 An example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 回折光学素子26を含む基板261の一例を上面視で概略的に示す図である。 An example of the substrate 261 including the diffractive optical element 26 is a diagram schematically showing in a top view. 図14のラインA−Aに沿った断面図である。 Is a sectional view taken along line A-A of FIG. 14. 照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Another example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの更なる他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Further another example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 第3実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 An example of a lighting device of the third embodiment illustrates in schematically cross section. 回折光学素子26Bの格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 It is a diagram illustrating an example of a distribution characteristic of the grating spacing of the diffractive optical element 26B. 回折光学素子26Bの格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 It is a diagram illustrating an example of a distribution characteristic of the grating spacing of the diffractive optical element 26B. 照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの一例を上面視で概略的に示す図である。 An example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 回折光学素子26Bを含む基板261Bの一例を上面視で概略的に示す図である。 An example of a substrate 261B including a diffractive optical element 26B schematically shows in a top view. 図22のラインB−Bに沿った断面図である。 It is a sectional view along line B-B in FIG. 22. 照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Another example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの更なる他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Further another example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor schematically shows in a top view. 生体認証装置の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of a biometric authentication device. コンピュータの構成の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of the configuration of a computer.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Follows is a detailed description of each embodiment with reference to the accompanying drawings.

図1は、生体認証装置用センサの第1の例を説明する図である。 Figure 1 is a diagram illustrating a first example of a sensor for biometric authentication device. 図1中、(a)は生体認証装置用センサの上面図、(b)は生体認証装置用センサの側面の模式図、(c)は照明装置用センサの照明光と照明分布を示す模式図である。 In FIG. 1, (a) is a top view of the sensor biometric authentication device, (b) is a schematic diagram of a side surface of the sensor biometric authentication device, (c) is a schematic diagram showing an illumination light and the illumination distribution of the illumination device sensor it is. 生体認証装置用センサ1Aは、カメラなどの撮影光学系2と、照明光学系3とを有する。 Biometric authentication device sensor 1A includes an imaging optical system 2 such as a camera, an illumination optical system 3. 照明光学系3は、基板4上に設けられた複数(この例では8個)のLED(Light-Emitting Diode)5と、レンズアレイ6を有する。 The illumination optical system 3 includes a LED (Light-Emitting Diode) 5 for a plurality of provided on the substrate 4 (eight in this example), the lens array 6. この例では、図1中、(a)に示すように、LED5は撮影光学系2の外側にリング状に配置されており、レンズアレイ6はLED5と対向するようにリング状に設けられている。 In this example, in FIG. 1, is provided on, as shown in (a), LED5 are arranged in a ring on the outside of the imaging optical system 2, the lens array 6 rings so as to face the LED5 .

図1中、(c)に示すように、各LED5からの照明光はレンズアレイ6により広がりを持たされて照明領域10に照射される。 In Figure 1, (c), the illumination light from each LED5 is irradiated to the illumination area 10 is Motasa spread by the lens array 6. 図1中、(c)の上部に示すように、照明光の強度(任意単位)は、照明領域10上の位置(任意単位)に応じて異なり、この例では、照明領域10の中央部分での光強度が照明領域10の他の部分での光強度より高い。 In Figure 1, as shown in the upper portion of (c), the intensity of the illumination light (arbitrary unit) is different depending on the position on the illumination region 10 (arbitrary units), in this example, the central portion of the illumination region 10 the light intensity is higher than the light intensity in other parts of the illumination region 10. このように、LED5の配置及びレンズアレイ6の特性などに応じて、照明領域10には明暗分布が発生し、照射される照明光の強度分布を均一化することは難しい。 Thus, depending on the characteristics of the arrangement and the lens array 6 of the LED 5, brightness distribution is generated in the illumination region 10, it is difficult to equalize the intensity distribution of the illumination light irradiated.

図2は、生体認証装置用センサの第2の例を説明する図である。 Figure 2 is a diagram illustrating a second example of a sensor for biometric authentication device. 図2中、(a)は生体認証装置用センサの上面図、(b)は生体認証装置用センサの側面の模式図、(c)は照明装置用センサの照明光と照明分布を示す模式図である。 In FIG. 2, (a) is a top view of the sensor biometric authentication device, (b) is a schematic diagram of a side surface of the sensor biometric authentication device, (c) is a schematic diagram showing an illumination light and the illumination distribution of the illumination device sensor it is. 図2中、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 In FIG. 2, the same reference numerals denote the same parts in FIG. 1, a description thereof will be omitted. 図2に示す生体認証装置用センサ1Bでは、図1のレンズアレイ6の代わりに、拡散導光板7がLED5と対向するようにリング状に設けられている。 In the biometric authentication device sensor 1B shown in FIG. 2, instead of the lens array 6 in Figure 1, the diffusion light guide plate 7 is provided in a ring shape so as to face the LED 5. 図2中、(c)に示すように、各LED5からの照明光は拡散導光板7により拡散されて照明領域10に照射される。 In Figure 2, is irradiated as shown in (c), the illumination light is diffused by the diffusion light guide plate 7 illumination region 10 from each LED 5. 図2中、(c)の上部に示すように、照明光の強度(任意単位)は、照明領域10上の位置(任意単位)にかかわらず略均一となる。 In Figure 2, as shown in the upper portion of (c), the intensity of the illumination light (arbitrary unit) is substantially uniform regardless of the position on the illumination region 10 (arbitrary unit). しかし、拡散された照明光は、照明領域10より広い領域に照射され、照明領域10の外側では、図2中、(c)において楕円で囲んで示すように漏れ光による無駄が増大してしまうので、照明光の強度が低下してしまう。 However, the illumination light diffused is emitted to wider than the illumination region 10 region, outside of the illumination area 10, in Figure 2, uselessly is increased due to leakage light as shown enclosed by an ellipse in (c) since the intensity of the illumination light is reduced. 照明光の低下を防止するために、LED5の数を増加させたり、高出力のLEDを用いることが考えられるが、LED5の数を増加させると照明光学系3が大型化してしまう。 In order to prevent deterioration of the illumination light, or increase the number of LED5, it is conceivable to use a LED of high output, the illumination optical system 3 to increase the number of LED5 becomes large. また、LED5に高出力LEDを用いた場合、高出力LEDが一般的には熱対策のため比較的大型であることから、照明光学系3が大型化してしまう。 In the case of using the high power LED to LED 5, since the high power LED will generally be relatively large for thermal management, illumination optical system 3 becomes large.

そこで、以下で説明する実施例では、照明装置より照明領域における照明光の強度分布の均一化を図る。 Therefore, in the embodiment described below, make uniform the intensity distribution of the illumination light in the illumination area from the lighting device. また、以下で説明する実施例では、生体認証装置の認証精度低下の防止を図る。 In the embodiments described below, it aims to prevent authentication accuracy reduction of the biometric authentication device.

図3は、第1実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 Figure 3 is a diagram schematically indicated by the cross section of an example of an illumination apparatus in the first embodiment. 図3には、第1実施例における照明装置の一例が符号"100"で指示されている。 Figure 3 is an example of a lighting device in the first embodiment are indicated by the reference numeral "100". 図3には、互いに直交しあう3方向として、X,Y及びZ方向が定義されている。 3 shows, as a three directions mutually perpendicular to each other, X, Y and Z directions are defined. また、図3には、回折光学素子26から照明領域33に向かう光の広がりが模式的にハッチング範囲Sで示されている。 Further, in FIG. 3, the spread of the light towards the illumination region 33 from the diffractive optical element 26 is shown in a schematically hatched range S. 尚、第1実施例の説明については、光源25の光軸および回折光学素子26の光軸、回折光学素子26の中心から出射する主光線が一致するものとする。 It should be noted that the description of the first embodiment, the optical axis of the optical axis and a diffractive optical element 26 of the light source 25, it is assumed that the principal rays coincide emitted from the center of the diffractive optical element 26.

図3には、照明領域33が模式的に断面視で示されている。 3 shows, the illumination region 33 is shown in a schematically cross-sectional view.

照明領域33の外形やサイズは、任意であるが、典型的には、認証対象の生体の部位の外形やサイズ等に応じて決まる。 Outer and size of the illumination area 33 is arbitrary, typically depends on the external shape and sizes of the portions of the sample biometric. 例えば、非接触型の認証方法を用いる場合は、照明領域33は、認証時に生体の部位が位置すべき想定領域でありうる。 For example, when using an authentication method for a non-contact type, the illumination area 33 may be a supposed region part of the living body is to be positioned at the time of authentication. 他方、接触型の認証方法を用いる場合は、照明領域33は、生体の部位が接触する部位(例えば、透明なガラス等の素材により形成された載置台)でありうる。 On the other hand, in the case of using a contact type authentication method, the illumination region 33 can be a site where the site of the living body contacts (e.g., a mounting table which is formed of a material such as transparent glass). 尚、照明領域33のサイズは、回折光学素子26の回折領域や光源25の出射面のサイズよりも有意に大きい。 The size of the illumination region 33 is significantly greater than the size of the exit surface of the diffractive region and the light source 25 of the diffractive optical element 26. 以下では、照明領域33は、一例として、XY平面に平行に延在する平面状の矩形領域であるとする。 In the following, the illumination region 33, as an example, and a planar rectangular region extending parallel to the XY plane.

照明装置100は、光源25と、回折光学素子26とを含む。 Lighting apparatus 100 includes a light source 25, and a diffractive optical element 26.

光源25は、照明領域33に光を照射する。 Light source 25 emits light to the illumination region 33. 光源25の光軸が符号Iで示される。 The optical axis of the light source 25 is indicated by reference numeral I. 図示の例では、光軸Iは、照明領域33に垂直である(即ち、Z方向に平行)。 In the illustrated example, the optical axis I is perpendicular to the illumination area 33 (i.e., parallel to the Z-direction). 光源25は、好ましくは、レーザー光のような直進性及び平行性が保たれる光を発生する光源ではなく、LEDなどの発散光源である。 Light source 25 is preferably not a light source for generating light straightness and parallelism, such as a laser beam is maintained, LED is divergent light source such as. 光源25は、例えば、LED(例えば近赤外LED、白色LED)により形成される。 Light source 25 is, for example, LED (e.g., a near-infrared LED, white LED) is formed by.

回折光学素子26は、照明領域33と光源25との間に設けられる。 The diffractive optical element 26 is provided between the illumination region 33 and the light source 25. 回折光学素子26は、複数の回折格子が2次元配置された集合体(図4参照)により形成される。 The diffractive optical element 26, a plurality of diffraction gratings are formed by two-dimensionally arranged aggregate (see FIG. 4). 図3に示す例では、2次元配置面は、XY平面に平行に延在する。 In the example shown in FIG. 3, two-dimensional arrangement surface extends parallel to the XY plane. 回折光学素子26の2次元配置面の中心(以下、「回折光学素子26の中心」ともいう)は、光源25の光軸上に配置される。 Center of the two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element 26 (hereinafter, also referred to as "the center of the diffractive optical element 26") is disposed on the optical axis of the light source 25.

尚、図3に示す例では、一例として、照明領域33は110mm×110mmの大きさの矩形であり、光源25と回折光学素子26との間隔は6mmである。 In the example shown in FIG. 3, as one example, illumination region 33 is a rectangular size of 110 mm × 110 mm, distance between the light source 25 and the diffractive optical element 26 is 6 mm. また、照明領域33と回折光学素子26との間隔はZ方向で51mmである。 The distance between the illumination region 33 and the diffractive optical element 26 is 51mm in Z-direction.

図4は、回折光学素子の回折格子の一例を示す上面図である。 Figure 4 is a top view showing an example of a diffraction grating of the diffractive optical element. 尚、図4では、回折光学素子26の中央部以外は、回折格子の図示が省略されている。 In FIG. 4, except the central portion of the diffractive optical element 26 is shown in the diffraction grating is omitted. この例では、回折光学素子26は、マトリクス状に配置された複数の回折格子(以下、「セル」とも言う)263を有する。 In this example, the diffractive optical element 26, a plurality of diffraction gratings which are arranged in a matrix (hereinafter, also referred to as "cells") having 263. 各セル263の格子間隔(ピッチ)及び回転方向は、互いに異なっても良い。 Lattice spacing (pitch) and rotation direction of each cell 263 may be different from each other. セル263の形状は矩形に限定されず、セル263の配置はマトリクス状に限定されず、セル263の数も特に限定されない。 The shape of the cell 263 is not limited to a rectangle, the arrangement of the cell 263 is not limited to a matrix, the number of cells 263 is not particularly limited. 以下の説明では、回折光学素子26の一辺に沿ったセル263の数のことを「ピクセル数PIX」とも言う。 In the following description refers to a number of cells 263 along one side of the diffractive optical element 26 as the "number of pixels PIX". また、特定の1つのセル263を特定するときは、X方向及びY方向のPIX番号で指示し、X方向及びY方向のPIX番号は、図4に示すビューで左下のセル263を(1,1)として基準とする。 Further, when identifying a particular one of the cells 263 instructs the X and Y directions PIX number, X and Y directions of the PIX number, the lower left cell 263 in view of FIG. 4 (1, 1) as a reference as.

図5は、回折光学素子26の格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing an example of the distribution characteristics of the grating spacing of the diffractive optical element 26. 図5は、X方向に沿った複数(本例では300個)の回折格子の格子間隔の分布特性を示す。 Figure 5 (in this example 300) more in the X direction shows the distribution characteristic of the grating pitch of the diffraction grating. 例えば、図5に示す分布特性は、回折光学素子26の中心を通るX方向のライン(所定ラインの一例)に沿った特性である。 For example, the distribution characteristic shown in FIG. 5 is a characteristic along the X direction of the line passing through the center of the diffractive optical element 26 (one example of the predetermined line).

図5に示す例では、一例として、次のような寸法関係の回折光学素子26から得られる特性が示される。 In the example shown in FIG. 5, as an example, characteristic obtained from the diffractive optical element 26 of the dimensional relationship as follows is shown. 回折光学素子26は、3mm×3mmの大きさの矩形であり、回折光学素子26のピクセル数PIXは300個であり、セル263は0.01mm×0.01mmの大きさの矩形である。 The diffractive optical element 26 is a rectangular size of 3 mm × 3 mm, number of pixels PIX of the diffractive optical element 26 is 300, the cell 263 is a rectangular size of 0.01 mm × 0.01 mm. 図5には、X方向に沿ったセル263毎の格子間隔を結ぶ線が実線で示される。 5 shows a line connecting the lattice spacing of each cell 263 in the X direction is indicated by a solid line. また、図5には、X方向に沿ったセル263毎の格子間隔の各値(各プロット点)に対する二次多項式による近似曲線が破線で示される。 Further, in FIG. 5, the approximation curve by a quadratic polynomial for each value of the lattice spacing of each cell 263 in the X direction (each plot point) shown by a dashed line. 尚、近似曲線に係る多項式の次数は、任意である。 Incidentally, the order of the polynomial according to the approximate curve is optional.

図5に示すように、第1実施例では、X方向に沿った格子間隔の分布は、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する。 As shown in FIG. 5, in the first embodiment, the distribution of the lattice spacing in the X direction has a wider characteristic lattice spacing from the end side toward the center side. 例えば、図5に示すように、X方向のPIX数"125〜175"での格子間隔は、X方向のPIX数"1〜50"や"250〜300"での格子間隔よりも有意に大きい。 For example, as shown in FIG. 5, the lattice spacing in the X direction PIX number "125-175" is significantly greater than the lattice spacing in the X direction PIX number "50" and "250-300" . 尚、図5に示す例では、格子間隔の分布特性は、X方向のPIX数"150"を中心として対称であるが、対称性はなくてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the distribution characteristics of the grid spacing is a symmetrical about the PIX number "150" in the X-direction, it may not be symmetrical. また、近似曲線は、X方向のPIX数"150"(即ち、回折光学素子26のX方向の中心)でピーク値を取るが、ピーク値を取るX方向のPIX数(即ち、回折光学素子26のX方向の位置)は、回折光学素子26の中心に対応する位置であれば、厳密な中心から若干ずれてもよい。 Further, the approximate curve, PIX number of X-direction "150" (i.e., X direction of the center of the diffractive optical element 26) is a peak value in, X direction PIX number taking the peak value (i.e., the diffractive optical element 26 position in the X direction) of, if a position corresponding to the center of the diffractive optical element 26 may be offset slightly from the exact center.

尚、図5に示す分布特性は、上述の如く、回折光学素子26の中心を通るX方向のラインに沿った特性を示す。 Incidentally, the distribution characteristics shown in FIG. 5, as described above, shows a characteristic in the X direction of the line passing through the center of the diffractive optical element 26. 但し、回折光学素子26は、中心以外の任意の位置を通るX方向のラインに沿って、又は、特定のY方向の範囲内の任意の位置を通るX方向のラインに沿って、図5に示すような特性を有してもよい。 However, the diffractive optical element 26 along the X-direction line passing through an arbitrary position other than the center, or along the X-direction line passing through an arbitrary position within a particular Y-direction, in FIG. 5 characteristics may have shown. また、回折光学素子26は、Y方向のラインに沿って、図5に示すような特性を有してもよい。 Further, the diffractive optical element 26 along the Y-direction line may have characteristics as shown in FIG. この場合も同様に、回折光学素子26は、回折光学素子26の中心を通るY方向のラインに沿って、図5に示すような特性を有してもよい。 Again, the diffractive optical element 26 along the Y-direction line passing through the center of the diffractive optical element 26 may have characteristics as shown in FIG. 或いは、回折光学素子26は、中心以外の任意の位置を通るY方向のラインに沿って、又は、特定のX方向の範囲内の任意の位置を通るY方向のラインに沿って、図5に示すような特性を有してもよい。 Alternatively, the diffractive optical element 26 along the Y-direction line passing through an arbitrary position other than the center, or along the Y-direction line passing through an arbitrary position within a particular X direction, in FIG. 5 characteristics may have shown. 或いは、回折光学素子26は、回折光学素子26の中心を通る他の方向(X方向とY方向との組み合わせの方向)のラインに沿って、図5に示すような特性を有してもよい。 Alternatively, the diffractive optical element 26, along the lines of the other direction through the center of the diffractive optical element 26 (the direction of the combination of the X and Y directions), may have a characteristic as shown in FIG. 5 . これらの場合、"図5に示すような特性を有する"とは、厳密に図5に示す特性を有する必要はなく、図5に示す例よりも、中心側の格子間隔と端側の格子間隔との差が大きくてもよいし、小さくてもよい。 In these cases, the "characteristics having, as shown in FIG. 5", not strictly necessary to have a characteristic shown in FIG. 5, than the example shown in FIG. 5, the center side of the lattice spacing of the lattice spacing and the end-side it difference may be large and may be less. 即ち、各ラインに沿った近似式の多項式の係数は異なってもよい。 That is, coefficients of the polynomial approximate expression along each line may be different. 以下では、回折光学素子26は、一例として、回折光学素子26の中心を通る任意の方向のライン(所定ラインの一例)に沿って、図5に示すような特性を有するものとする。 Hereinafter, a diffractive optical element 26, as an example, along any direction of the line passing through the center of the diffractive optical element 26 (one example of the predetermined line), assumed to have the characteristics shown in FIG.

図6は、照明領域33に向けられるn次回折光の光強度の分布を模式的に示す図である。 6 is a distribution of light intensity of the next n directed to the illumination region 33 diffraction light a diagram schematically showing. 各ライン90は、間隔が広いほど、n次回折光の強度が小さいことを意味し、間隔が狭いほど、n次回折光の強度が大きいことを意味する。 Each line 90, the more widely spaced, it means that n intensity of diffracted light is small, it means that the smaller the interval, n intensity of diffracted light is large.

ここで、回折の一般的な特性は、以下の近似式で表すことができる。 Here, the general characteristics of the diffraction can be expressed by the following approximate expression.
nλ/d=sinθi+sinθo nλ / d = sinθi + sinθo
n:回折次数λ:波長 n: diffraction order λ: Wavelength
d:格子間隔θi:入射光角度θo:回折光角度 この式は、格子間隔dが大きいほど、回折光角度が小さく、格子間隔dが小さいほど、回折光角度が大きくなることを意味する。 d: grid interval .theta.i: incident light angle .theta.o: the diffracted light angles this expression, as the lattice spacing d is large, the diffracted light angles smaller and the lattice spacing d is small, it means that the diffracted light angle increases.

図7は、照明領域33における光強度の分布を示す図であり、(A)は、0次透過光による光強度の分布を示し、(B)は、n次回折光の分布を示し、(C)は、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing the distribution of light intensity in the illumination region 33, (A) shows the distribution of light intensity due to zero-order transmitted light, (B), the n shows the distribution of the diffracted light, (C ) is a diagram showing the distribution of light intensity when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light. 図7において、グレースケールの黒になるほど、光強度が"小"(即ち"暗")であることを意味する。 7, it means that the more becomes black gray scale, the light intensity is "small" (i.e. "dark").

ここで、一般的に、回折光の強度としては、格子間隔dが大きいほど、強度が小さくなる。 Here, in general, the intensity of the diffracted light, the more lattice spacing d is large, the strength is reduced. 従って、格子間隔が広いと0次透過光が強く、回折光が弱くなり、逆に、格子間隔が狭いと0次透過光が弱く、回折光が強くなることが知られている。 Therefore, the lattice spacing is wide strong zero-order transmitted light, diffracted light becomes weak, and conversely, when the grating spacing is narrow zero-order transmitted light is weak, it is known that the diffracted light becomes stronger.

図7(A)に示すように、回折光学素子26においては0次透過光が不可避的に発生するため、照明領域33における照明光の光強度の分布は、0次透過光による照明光の光強度の分布の影響を受ける。 As shown in FIG. 7 (A), since the zero-order transmitted light in the diffractive optical element 26 is inevitably generated, the distribution of the light intensity of the illumination light in the illumination region 33, the light of the illumination light by the zero-order transmitted light affected by the distribution of intensity. 特に、回折光学素子26の中心領域では、光源25から入射する光の強度が他の領域よりも高いため(例えば、ガウス分布)、回折光学素子26の中心領域内のセル263からの0次透過光による光強度の分布の影響が大きくなる。 In particular, in the central region of the diffractive optical element 26, because the intensity of light incident from the light source 25 is higher than other regions (e.g., a Gaussian distribution), 0-order transmitted from the cell 263 in the central region of the diffractive optical element 26 the influence of the distribution of light intensity due to light increases. 第1実施例では、図5に示すように、X方向の中心側の方が端側よりも格子間隔が広いので、X方向の中心側のセル263から照明領域33に向けられる光の強度は、0次透過光が強く、回折光が弱くなる。 In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the direction of the center side in the X direction is wider lattice spacing than the end side, the intensity of the light from the X direction of the center side of the cell 263 are directed to the illumination region 33 , 0-order transmitted light is strong, the diffracted light becomes weak. 従って、0次透過光による光強度の分布は、図7(A)に示すように、Z方向に視て、照明領域33の中心(光源25の中心)が最も高くなる。 Accordingly, the light intensity distribution by the zero-order transmitted light, as shown in FIG. 7 (A), viewed in the Z direction, the center of the illumination area 33 (the center of the light source 25) is the highest. また、図7(B)に示すように、照明領域33の中心領域を照明するn次回折光の強度は、照明領域33の端部領域を照明するn次回折光の強度よりも小さくなる。 Further, as shown in FIG. 7 (B), the intensity of the n-order diffracted light that illuminates the central region of the illumination area 33 becomes smaller than the strength of the n-order diffracted light for illuminating the edge region of the illumination area 33. 即ち、n次回折光による光強度の分布は、図7(B)に示すように、Z方向に視て、照明領域33の中心(光源25の中心)が最も低くなる。 That is, the light intensity distribution by the n-order diffracted light, as shown in FIG. 7 (B), when viewed in the Z direction, the center of the illumination area 33 (the center of the light source 25) is the lowest.

従って、第1実施例によれば、図7(C)に示すように、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布の均一化の図ることができる。 Therefore, according to the first embodiment, it is possible to achieve a uniform distribution of the light intensity of, as shown in FIG. 7 (C), when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light.

次に、図8及び図9を参照して、上述の第1実施例に対する変形例を説明する。 Next, with reference to FIGS. 8 and 9, illustrating a modification of the first embodiment described above.

図8は、回折光学素子26'のX方向に沿った格子間隔の分布を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing the distribution of lattice spacing along the X-direction of the diffractive optical element 26 '. 尚、この分布特性は、回折光学素子26'の中心を通るX方向のラインに沿った特性(二次多項式による近似曲線)である。 Incidentally, the distribution characteristic is a characteristic in the X direction of the line passing through the center of the diffractive optical element 26 '(approximate curve by a quadratic polynomial). 但し、上述した実施例1と同様、回折光学素子26'は、他の方向のラインに沿っても、図8に示すような特性を有してよい。 However, similarly to Example 1 described above, the diffractive optical element 26 ', also along the other direction of the line may have a characteristic as shown in FIG. 図8において、破線は、上述の第1実施例の場合を示し、一点鎖線は、本変形例の場合を示す。 8, a broken line indicates the case of the first embodiment described above, a chain line shows the case of the present modification. 図9は、回折光学素子26'により照明領域33に向けられるn次回折光の光強度の分布を模式的に示す図である。 Figure 9 is a diagram schematically showing the distribution of light intensity of the n order diffracted light directed to the illumination region 33 by the diffractive optical element 26 '. 図9において、上述の第1実施例の場合を示した図6と同様、各ライン90は、間隔が広いほど、n次回折光の強度が小さいことを意味し、間隔が狭いほど、n次回折光の強度が大きいことを意味する。 9, similar to FIG. 6 showing the case of the first embodiment described above, each line 90, the more widely spaced, it means that n intensity of diffracted light is small, the smaller the interval, n order diffracted light it means that the strength of the large.

本変形例では、回折光学素子26'の格子間隔は、図9に各ライン90の間隔が同一である状態が模式的に示されるように、照明領域33におけるn次回折光の強度分布が均一になるように設定されている。 In this modification, the lattice spacing of the diffractive optical element 26 ', as the state space is the same for each line 90 in Figure 9 is shown schematically, is uniformly intensity distribution of the n-order diffracted light in the illumination area 33 It is set to be. 具体的には、本変形例では、図8に示すように、上述の第1実施例と同様、X方向のラインに沿った格子間隔の分布特性は、回折光学素子26'の中心側の方が端側よりも格子間隔が広い。 Specifically, in this modification, as shown in FIG. 8, the distribution characteristics similar to those of the first embodiment described above, the lattice spacing along the X-direction lines, towards the center side of the diffractive optical element 26 ' There is wide lattice spacing than the end side. 但し、本変形例では、図8に示すように、上述の第1実施例よりも格子間隔が狭い。 However, in this modification, as shown in FIG. 8, a narrow lattice spacing than the above-mentioned first embodiment. この傾向は、特にX方向に沿った回折光学素子26'の中心領域で顕著である。 This tendency is remarkable in the central region of the diffractive optical element 26 'which in particular along the X direction.

本変形例によれば、X方向に沿った格子間隔の分布特性は、回折光学素子26'の中心側の方が端側よりも格子間隔が広いが、上述の第1実施例よりも狭いので、照明領域33におけるn次回折光の強度分布の均一化を図ることができる。 According to this modification, the distribution characteristics of the lattice spacing along the X direction is towards the center side of the diffractive optical element 26 'is wider lattice spacing than the end side, since narrower than the first embodiment described above , it is possible to achieve uniform intensity distribution of the n order diffracted light in the illumination region 33. 換言すると、上述の第1実施例では、X方向に沿った格子間隔の分布特性は、本変形例よりも格子間隔が広く、且つ、回折光学素子26の中心側の方が端側よりも格子間隔が広い。 In other words, in the first embodiment described above, the distribution characteristic of the lattice spacing in the X direction has a wider lattice spacing than the modification, and the lattice than towards the end side of the center side of the diffractive optical element 26 interval is wide. この結果、上述の第1実施例によれば、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布の均一化の図ることができる。 As a result, according to the first embodiment described above, it is possible to achieve a uniform distribution of light intensity when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light.

尚、上述した実施例1(変形例を含む)では、回折光学素子26の格子間隔の分布は、図5や図8に示すように、回折光学素子26のX方向の中心に対応する位置でピーク値を取る。 In Example 1 described above (including the modified example), the distribution of the lattice spacing of the diffractive optical element 26, as shown in FIGS. 5 and 8, at a position corresponding to the X direction of the center of the diffractive optical element 26 It takes a peak value. ここで、上述の如く、ピーク値を取る回折光学素子26のX方向の位置は、回折光学素子26のX方向の厳密な中心に一致する必要はなく、厳密な中心から若干ずれてもよい。 Here, as described above, the position of the X direction of the diffraction optical element 26 to a peak value need not correspond to the exact center of the X-direction of the diffraction optical element 26 may be offset slightly from the exact center. 例えば、回折光学素子26の中心と照明領域33の中心(=撮影光学系72の光軸)がX方向で若干ずれる場合、ピーク値を取る回折光学素子26のX方向の位置は、厳密な中心から照明領域33の中心に向う方向にずれてよい。 For example, if the center of the illumination area 33 of the diffractive optical element 26 (= the optical axis of the imaging optical system 72) is slightly displaced in the X direction, the position of the X direction of the diffraction optical element 26 to a peak value, the exact center it may shift in the direction toward the center of the illumination area 33. この場合、回折光学素子26の各格子間隔は、例えば図5に示すような近似曲線が、照明領域33の中心に対応する位置でピーク値を取るように設定されてよい。 In this case, the grating spacing of the diffractive optical element 26 is, for example, the approximate curve as shown in FIG. 5, may be set to take a peak value at a position corresponding to the center of the illumination area 33. これは、回折光学素子26の中心と照明領域33の中心が他の方向(X方向以外の方向)で若干ずれる場合も同様である。 This is also the case where centers of the illumination region 33 of the diffractive optical element 26 is slightly shifted in the other direction (a direction other than the X-direction). いずれの場合であっても、回折光学素子26の各格子間隔は、同方向に沿った格子間隔の分布を表す近似曲線が、照明領域33の中心(=撮影光学系72の光軸)に対応する位置でピーク値を取るように設定されてよい。 In either case, the grating spacing of the diffractive optical element 26, the approximate curve representing the distribution of the lattice spacing along the same direction, corresponding to the center of the illumination area 33 (= the optical axis of the imaging optical system 72) it may be set to take a peak value at a position where the.

次に、図10乃至図13を参照して、第2実施例による照明装置を説明する。 Next, with reference to FIGS. 10 to 13, illustrating a lighting device according to a second embodiment.

図10は、第2実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 Figure 10 is a diagram schematically indicated by the cross section of an example of a lighting apparatus in the second embodiment. 図10には、第2実施例における照明装置の一例が符号"100A"で指示されている。 Figure 10 is an example of a lighting apparatus in the second embodiment are indicated by the symbol "100A".

照明装置100Aは、第1実施例において説明した光源25と回折光学素子26を2セット、X方向に配列した点が、上述の第1実施例による照明装置100と異なる。 Lighting device 100A, two sets of light sources 25 and the diffractive optical element 26 described in the first embodiment, a point arranged in the X direction, different from the illumination device 100 according to the above-mentioned first embodiment.

第1光学セット251は、光源25及び回折光学素子26を含み、第2光学セット252は、光源25及び回折光学素子26を含む。 First optical set 251 includes a light source 25 and the diffractive optical element 26, the second optical set 252 includes a light source 25 and the diffractive optical element 26. 光源25及び回折光学素子26のそれぞれの構成は、上述の第1実施例と同様であってよい。 Each configuration of the light source 25 and the diffractive optical element 26 may be the same as the first embodiment described above.

図10に示す照明装置100Aによれば、2つの光学セット(第1光学セット251及び第2光学セット252)を備えるので、照明領域33が比較的大きい場合であっても、照明領域33における照明光の光強度の分布を所望の態様で均一化できる。 According to the illumination device 100A shown in FIG. 10, since includes two optical sets (first optical set 251 and the second optical set 252), even when the illumination area 33 is relatively large, the illumination of the illumination region 33 the distribution of the light intensity of the light can be made uniform in a desired manner. 例えば、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の間隔Δxを調整することで、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布を所望の態様で均一化できる(図9及び図10参照)。 For example, by adjusting the X-direction distance Δx of the first optical set 251 and the second optical set 252, uniform distribution of light intensity when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light in a desired manner of possible (see FIGS. 9 and 10).

尚、図10に示す照明装置100Aでは、2つの光学セット(第1光学セット251及び第2光学セット252)を備えるが、3つ以上の光学セットを備えてもよい。 In the illumination device 100A shown in FIG. 10, but comprises two set of optics (the first optical set 251 and the second optical set 252) may comprise more than two optical sets. また、図10に示す照明装置100Aでは、2つの光学セット(第1光学セット251及び第2光学セット252)がX方向に配列されているが、Y方向や、X方向とY方向の組み合わせの方向に配列されてもよい。 Further, in the illumination device 100A shown in FIG. 10, two optical sets (first optical set 251 and the second optical set 252) are arranged in X direction, Y direction or, in the X and Y directions combination of it may be arranged in the direction. また、3つ以上の光学セットが直線上以外の配列パターンで配置されてもよい。 Further, three or more optical set may be arranged in an array pattern other than a straight line.

図11は、照明装置100Aにより得られる照明領域33における光強度の分布特性の一例を示す図である。 Figure 11 is a diagram showing an example of the distribution characteristic of the light intensity in the illumination region 33 obtained by the illumination device 100A. 図11では、横軸は、照明領域33のX方向の位置を表し、縦軸が強度を表す。 In Figure 11, the horizontal axis represents the X-direction position of the illumination area 33, the vertical axis represents intensity. 尚、図11において、位置"x1"は、第1光学セット251のX方向の位置に対応し、位置"x2"は、第2光学セット252のX方向の位置に対応する。 In FIG. 11, the position "x1" corresponds to the X-direction position of the first optical set 251, the position "x2" corresponds to the X-direction position of the second optical set 252. 図11において、(A)は、0次透過光による光強度の分布を示し、(B)は、n次回折光の分布を示し、(C)は、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布を示す図である。 In FIG 11, (A) shows the distribution of light intensity due to zero-order transmitted light, (B), the n shows the distribution of the diffracted light, (C), the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light it is a diagram illustrating a distribution of light intensity when combined. 図11に示す例は、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の間隔Δxが比較的大きい場合を示す。 Example shown in FIG. 11 shows a case where the X direction distance Δx of the first optical set 251 and the second optical set 252 is relatively large. 図11に示す例では、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の間隔Δxは、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布が、図11(C)に示すように均一になるように設定される。 In the example shown in FIG. 11, the interval Δx in the X direction of the first optical set 251 and the second optical set 252, the distribution of light intensity when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light 11 ( It is set to be uniform as shown in C).

図12は、照明装置100Aにより得られる照明領域33における光強度の分布特性の他の一例を示す図である。 Figure 12 is a diagram showing another example of the distribution characteristic of the light intensity in the illumination region 33 obtained by the illumination device 100A. 図12では、横軸は、照明領域33のX方向の位置を表し、縦軸が強度を表す。 In Figure 12, the horizontal axis represents the X-direction position of the illumination area 33, the vertical axis represents intensity. 尚、図12において、位置"x3"は、第1光学セット251及び第2光学セット252間のX方向の中間位置に対応する。 In FIG. 12, the position "x3" corresponds to the X direction of the intermediate position between the first optical set 251 and the second optical set 252. 図12において、(A)は、0次透過光による光強度の分布を示し、(B)は、n次回折光の分布を示し、(C)は、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布を示す図である。 In FIG 12, (A) shows the distribution of light intensity due to zero-order transmitted light, (B), the n shows the distribution of the diffracted light, (C), the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light it is a diagram illustrating a distribution of light intensity when combined. 図12に示す例は、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の間隔Δxが、図13に示すように、非常に小さい場合を示す。 Example shown in FIG. 12, X-direction distance Δx of the first optical set 251 and the second optical set 252, as shown in FIG. 13 shows a case where very small. 図12に示す例では、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の間隔Δxは、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布が、図12(C)に示すように球面強度分布になるように設定される。 In the example shown in FIG. 12, the interval Δx in the X direction of the first optical set 251 and the second optical set 252, the distribution of light intensity when the sum of the zero-order transmitted light and n-order diffracted light 12 ( It is set to be spherical intensity distribution as shown in C). 球面強度分布は、例えば、以下のような式で表現される。 Spherical intensity distribution, for example, is represented by the following formula.
E(θ)=E0×(cosθ) 2 E (θ) = E0 × ( cosθ) 2
ここで、θは、図13に示すように、第1光学セット251及び第2光学セット252のX方向の中心と照明領域33の各点とを結ぶときの直線が、光軸に対してなす角度を表す。 Here, theta, as shown in FIG. 13, a straight line when connecting the respective points of the first optical set 251 and the X direction of the center and the illumination region 33 of the second optical set 252, forms with respect to the optical axis It represents the angle.

次に、図14乃至図18を参照して、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの例について説明する。 Next, with reference to FIGS. 14 to 18, an example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor.

図14は、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 14 is a diagram schematically showing an example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor in a top view. 図14には、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"70A"で指示されている。 Figure 14 shows an example of incorporating the lighting device 100 sensor biometric authentication device is indicated by reference numeral "70A". 尚、図14では、照明領域33は、図示が省略されている。 In FIG. 14, the illumination region 33, are not shown. 図15は、回折光学素子26を含む基板261の一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 15 is a diagram schematically showing in a top view an example of a substrate 261 including the diffractive optical element 26. 図16は、図14のラインA−Aに沿った断面図である。 Figure 16 is a sectional view taken along line A-A of FIG. 14.

生体認証装置用センサ70Aは、カメラなどの撮影光学系72と、2つの光源25と、2つの回折光学素子26とを含む。 Biometric authentication device sensor 70A includes an imaging optical system 72 such as a camera, and two light sources 25, and two diffractive optical element 26. 2つの回折光学素子26は、例えば、図15に示すように、基板261に形成される。 Two diffractive optical element 26, for example, as shown in FIG. 15, is formed on the substrate 261. 各回折光学素子26は、2つの光源25のそれぞれに対して、光源25の出射面側に設けられる。 Each diffractive optical element 26, for each of the two light sources 25 are provided on the exit surface side of the light source 25. 2つの回折光学素子26は、撮影光学系72の光軸に関して対称に配置される。 Two diffractive optical elements 26 are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the imaging optical system 72. 回折光学素子26及び光源25の各組は、それぞれ、照明装置100を形成する。 Each set of the diffractive optical element 26 and the light source 25, respectively, to form the lighting apparatus 100.

尚、図14乃至図16に示す例において、各回折光学素子26は、第1実施例で説明した通りの格子間隔の分布特性(図5、図8参照)を有する。 In the example shown in FIGS. 14 to 16, the diffractive optical element 26 has a distribution characteristic of the lattice spacing as described in the first embodiment (see FIGS. 5 and 8). 尚、光源25の光軸と各回折光学素子26の中心との間のオフセットが微小である場合は、光源25の光軸上に各回折光学素子26の中心が位置するとみなすことができる。 Incidentally, when the offset between the center of the optical axis and the diffraction optical element 26 of the light source 25 is small, the center of the diffractive optical element 26 on the optical axis of the light source 25 can be considered to position. 但し、光源25の光軸と各回折光学素子26の中心との間のX方向のオフセットが有意である場合は、各回折光学素子26は、Y方向に関してのみ、第1実施例で説明した通りの格子間隔の分布特性を有してもよい。 As, however, when X-direction of the offset between the center of the optical axis and the diffraction optical element 26 of the light source 25 is significant, each diffractive optical element 26, only the Y-direction, as described in the first embodiment distribution characteristics of the grid spacing may have. この場合、X方向に沿った格子間隔の分布特性は、後述する非対称配置に係る分布特性(図20参照)を有してよい。 In this case, the distribution characteristic of the lattice spacing in the X direction may have a distribution characteristic (see FIG. 20) according to asymmetrical arrangement described below.

図17は、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 17 is a diagram schematically showing another example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor in a top view. 図17には、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"70B"で指示されている。 Figure 17 shows an example of incorporating the lighting device 100 sensor biometric authentication device is indicated by the symbol "70B". 図18は、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの更なる他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 18 is a diagram schematically showing further another example of incorporating the lighting device 100 the biometric authentication device sensor in a top view. 図18には、照明装置100を組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"70C"で指示されている。 Figure 18 shows an example of incorporating the lighting device 100 sensor biometric authentication device is indicated by the symbol "70C". 図17及び図18のいずれの例においても、各回折光学素子26は、撮影光学系72の光軸に関して対称に配置される。 In any of the examples of FIGS. 17 and 18, the diffraction optical element 26 is disposed symmetrically with respect to the optical axis of the imaging optical system 72. 回折光学素子26及び光源25の各組は、それぞれ、照明装置100を形成する。 Each set of the diffractive optical element 26 and the light source 25, respectively, to form the lighting apparatus 100. このように、回折光学素子26及び光源25は、任意の組数で、撮影光学系72の光軸に関して対称に任意の態様で配置されてもよい。 Thus, the diffractive optical element 26 and the light source 25 in any number of sets may be arranged in any manner symmetrically with respect to the optical axis of the imaging optical system 72.

次に、図19乃至図21を参照して、第3実施例による照明装置を説明する。 Next, with reference to FIGS. 19 to 21, illustrating a lighting device according to the third embodiment.

図19は、第3実施例における照明装置の一例を模式的に断面視で示す図である。 Figure 19 is a diagram schematically indicated by the cross section of an example of an illumination device in the third embodiment. 図19には、第3実施例における照明装置の一例が符号"100B"で指示されている。 19 shows an example of a lighting device of the third embodiment are indicated by the symbol "100B". 図3には、回折光学素子26Bから照明領域33に向かう光の広がりが模式的にハッチング範囲Sで示されている。 3 shows, the spread of the light towards the illumination region 33 is shown in a schematically hatched range S from the diffractive optical element 26B.

第3実施例では、光源25の光軸Iおよび回折光学素子26Bの光軸が撮影光学系72の光軸I2に対してオフセットし、回折光学素子26の中心から出射する主光線I3が斜めになっている点が、上述した実施例1による照明装置100と異なる。 In the third embodiment, the optical axis of the optical axis I and the diffractive optical element 26B of the light source 25 is offset with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72, the principal ray I3 emitted from the center of the diffractive optical element 26 is obliquely going on points different from the lighting apparatus 100 according to embodiment 1 described above. 尚、上述した実施例1と同様であってよい構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。 The structure may be the same as that of the first embodiment, its description is omitted with the same reference numerals.

照明装置100Bは、光源25と、回折光学素子26Bとを含む。 Lighting device 100B includes a light source 25, and a diffractive optical element 26B.

回折光学素子26Bは、照明領域33と光源25との間に設けられる。 The diffractive optical element 26B is provided between the illumination region 33 and the light source 25. 回折光学素子26Bは、複数の回折格子が2次元配置された集合体(図4参照)により形成される。 The diffractive optical element 26B, a plurality of diffraction gratings are formed by two-dimensionally arranged aggregate (see FIG. 4). 回折光学素子26Bの2次元配置面の中心は、光源25の光軸上に配置される。 Center of the two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element 26B is disposed on the optical axis of the light source 25. 尚、回折光学素子26Bは、後述のようにX方向に沿った格子間隔の分布特性が異なる以外は、上述した実施例1における回折光学素子26と同じであってよい。 Incidentally, the diffractive optical element 26B, except that the distribution characteristics of the lattice spacing in the X direction as described later are different, may be the same as the diffractive optical element 26 in Embodiment 1 described above.

回折光学素子26Bの中心は、光源25の光軸Iと撮影光学系72の光軸I2がオフセットしていることに伴って、撮影光学系72の光軸I2に対してX方向で有意にオフセットしている。 Center of the diffractive optical element 26B, along with the the optical axis I2 of the optical axis I of the imaging optical system 72 of the light source 25 is offset significantly offset in the X direction with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72 doing. 有意にオフセットとは、撮影光学系72の光軸I2が、回折光学素子26Bを通らないほどオフセットしていることを意味する。 The significantly offset the optical axis I2 of the photographic optical system 72, it means that the offset enough not pass through the diffractive optical element 26B.

図20は、回折光学素子26Bの格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 Figure 20 is a diagram showing an example of the distribution characteristics of the grating spacing of the diffractive optical element 26B. 図20は、X方向に沿った複数(本例では300個)の回折格子の格子間隔の分布特性を示す。 Figure 20 (in this example 300) more in the X direction shows the distribution characteristic of the grating pitch of the diffraction grating. 例えば、図20に示す分布特性は、回折光学素子26Bの中心を通るX方向のライン(所定ラインの一例)に沿った特性である。 For example, the distribution characteristic shown in FIG. 20 is a characteristic along the X direction of the line passing through the center of the diffractive optical element 26B (an example of a predetermined line). 但し、回折光学素子26Bは、中心以外の任意の位置を通るX方向のラインに沿って、又は、特定のY方向の範囲内の任意の位置を通るX方向のラインに沿って、図20に示すような特性を有してもよい。 However, the diffractive optical element 26B is along any of the X direction through the position line other than the center, or along any of the X-direction through the position of the line within a particular Y-direction, FIG. 20 characteristics may have shown.

図21は、回折光学素子26Bの格子間隔の分布特性の一例を示す図である。 Figure 21 is a diagram showing an example of the distribution characteristics of the grating spacing of the diffractive optical element 26B. 図21は、Y方向に沿った複数(本例では300個)の回折格子の格子間隔の分布特性を示す。 Figure 21 shows the distribution characteristic of the grating pitch of the diffraction grating (300 pieces in this example) more along the Y direction. 例えば、図21に示す分布特性は、回折光学素子26Bの中心を通るY方向のライン(所定ラインの一例)に沿った特性である。 For example, the distribution characteristic shown in FIG. 21 is a characteristic along the Y-direction line passing through the center of the diffractive optical element 26B (an example of a predetermined line). 但し、回折光学素子26Bは、中心以外の任意の位置を通るY方向のラインに沿って、又は、特定のX方向の範囲内の任意の位置を通るY方向のラインに沿って、図21に示すような特性を有してもよい。 However, the diffractive optical element 26B along the Y-direction line passing through an arbitrary position other than the center, or along the Y-direction line passing through an arbitrary position within a particular X direction, in FIG. 21 characteristics may have shown.

図20及び図21に示す例では、一例として、次のような寸法関係の回折光学素子26Bから得られる特性が示される。 In the example shown in FIGS. 20 and 21, as an example, characteristic obtained from the diffractive optical element 26B of the dimensional relationship as follows is shown. 回折光学素子26Bは、3mm×3mmの大きさの矩形であり、回折光学素子26Bのピクセル数PIXは300個であり、セル263は0.01mm×0.01mmの大きさの矩形である。 The diffractive optical element 26B is the size of the rectangle of 3 mm × 3 mm, number of pixels PIX of the diffractive optical element 26B is 300, the cell 263 is a rectangular size of 0.01 mm × 0.01 mm. 図20及び図21には、それぞれ、X方向のライン及びY方向のラインに沿ったセル263毎の格子間隔を結ぶ線が実線で示される。 The 20 and 21, respectively, a line connecting the lattice spacing of each cell 263 in the X direction of the line and the Y-direction lines are indicated by solid lines. また、図20及び図21には、それぞれ、X方向のライン及びY方向のラインに沿ったセル263毎の格子間隔の各値(各プロット点)に対する二次多項式による近似曲線が破線で示される。 Further, in FIGS. 20 and 21, respectively, approximate curves by quadratic polynomial for each value of the lattice spacing of each cell 263 in the X direction of the line and the Y-direction lines (each plot point) is indicated by a broken line . 尚、近似曲線に係る多項式の次数は、任意である。 Incidentally, the order of the polynomial according to the approximate curve is optional.

第3実施例では、図20に示すように、X方向のラインに沿った格子間隔の分布は、撮影光学系72の光軸I2に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する。 In the third embodiment, as shown in FIG. 20, the distribution of the lattice spacing along the X-direction lines, lattice spacing toward the other end from the near side end to the optical axis I2 of the photographic optical system 72 is gradually It has a narrower properties. 図20に示す例では、X方向のラインに沿った格子間隔の分布特性は、X方向のPIX数が増加するにつれて、格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する。 In the example shown in FIG. 20, the distribution characteristics of the lattice spacing in the X direction of the lines, as PIX number of X-direction is increased, with a gradual narrowing characteristic lattice spacing.

また、第3実施例では、図21に示すように、Y方向のラインに沿った格子間隔の分布は、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する。 In the third embodiment, as shown in FIG. 21, the distribution of the lattice spacing along the Y direction of the line have a broad characteristic lattice spacing from the end side toward the center side. 例えば、図21に示すように、Y方向のPIX数"125〜175"での格子間隔は、Y方向のPIX数"1〜50"や"250〜300"での格子間隔よりも有意に大きい。 For example, as shown in FIG. 21, the lattice spacing in the Y direction PIX number "125-175" is significantly greater than the lattice spacing in the Y direction PIX number "50" and "250-300" . 尚、図21に示す例では、格子間隔の分布特性は、Y方向のPIX数"150"を中心として対称であるが、対称性はなくてもよい。 In the example shown in FIG. 21, the distribution characteristics of the grid spacing is a symmetrical about the Y direction PIX number "150", may not be symmetrical.

第3実施例によれば、回折光学素子26Bの中心が撮影光学系72の光軸I2に対してX方向で有意にオフセットする場合でも、上述の第1実施例と同様、0次透過光とn次回折光とを足し合わせたときの光強度の分布の均一化の図ることができる。 According to the third embodiment, even when the center of the diffractive optical element 26B is significantly offset by the X direction with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72, as in the first embodiment described above, the 0-order transmitted light n can be achieved with uniform distribution of light intensity when the sum of the diffracted light.

尚、上述した第3実施例では、回折光学素子26Bの中心は、撮影光学系72の光軸I2に対してX方向で有意にオフセットする一方、撮影光学系72の光軸I2に対してY方向ではオフセットしていない。 In the third embodiment described above, the center of the diffractive optical element 26B, while significantly offset in X direction with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72, Y with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72 not offset in the direction. しかしながら、回折光学素子26Bの中心は、撮影光学系72の光軸I2に対してX方向及びY方向の双方で有意にオフセットしてもよい。 However, the center of the diffractive optical element 26B may be significantly offset in both the X direction and the Y direction with respect to the optical axis I2 of the photographic optical system 72. この場合、Y方向に沿った格子間隔の分布特性についても、図20に示すような特性であってよい。 In this case, for the distribution characteristics of the lattice spacing along the Y direction it may be a characteristic as shown in FIG. 20.

次に、図22乃至図26を参照して、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの例について説明する。 Next, with reference to FIGS. 22 to 26, an example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor.

図22は、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 22 is a diagram schematically showing an example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor in a top view. 図22には、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"80A"で指示されている。 Figure 22 shows an example of the biometric authentication device sensor incorporating a lighting device 100B is indicated by reference number "80A". 尚、図22では、照明領域33は、図示が省略されている。 In FIG. 22, the illumination region 33, are not shown. 図23は、回折光学素子26Bを含む基板261Bの一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 23 is a diagram schematically showing in a top view an example of a substrate 261B including a diffractive optical element 26B. 図24は、図22のラインB−Bに沿った断面図である。 Figure 24 is a sectional view along line B-B in FIG. 22.

生体認証装置用センサ80Aは、撮影光学系72と、光源25と、回折光学素子26Bとを含む。 Biometric authentication device sensor 80A includes an imaging optical system 72, a light source 25, and a diffractive optical element 26B. 回折光学素子26Bは、例えば、図23に示すように、基板261Bに形成される。 The diffractive optical element 26B, for example, as shown in FIG. 23, is formed on the substrate 261B. 回折光学素子26Bは、光源25の出射面側に設けられる。 The diffractive optical element 26B is provided on the emitting surface side of the light source 25. 回折光学素子26B及び光源25は、照明装置100Bを形成する。 Diffractive optical element 26B and the light source 25 forms an illumination apparatus 100B. 尚、図22乃至図24に示す例において、回折光学素子26Bは、第3実施例で説明した通りの格子間隔の分布特性(図20、図21参照)を有する。 In the example shown in FIGS. 22 to 24, the diffractive optical element 26B has a distribution characteristic of the lattice spacing as described in the third embodiment (see FIG. 20, FIG. 21).

図25は、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 25 is a diagram schematically showing another example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor in a top view. 図25には、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"80B"で指示されている。 Figure 25 shows an example of the biometric authentication device sensor incorporating a lighting device 100B is indicated by reference number "80B". 図26は、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの更なる他の一例を上面視で概略的に示す図である。 Figure 26 is a diagram schematically showing further another example of incorporating the lighting device 100B biometric authentication device sensor in a top view. 図26には、照明装置100Bを組み込んだ生体認証装置用センサの一例が符号"80C"で指示されている。 Figure 26 shows an example of the biometric authentication device sensor incorporating a lighting device 100B is indicated by reference number "80C". 図25及び図26のいずれの例においても、各回折光学素子26Bは、撮影光学系72の光軸に関して非対称に配置される。 In any of the examples of FIGS. 25 and 26, each of the diffractive optical element 26B is arranged asymmetrically with respect to the optical axis of the imaging optical system 72. 回折光学素子26B及び光源25の各組は、それぞれ、照明装置100Bを形成する。 Each set of the diffractive optical element 26B and the light source 25, respectively, to form the illumination device 100B. このように、回折光学素子26B及び光源25は、任意の組数で、撮影光学系72の光軸に関して非対称に任意の態様で配置されてもよい。 Thus, the diffractive optical element 26B and the light source 25 in any number of sets may be arranged in any manner asymmetrically with respect to the optical axis of the imaging optical system 72.

次に、図27及び図28を参照して、一実施例における生体認証装置の例について説明する。 Next, with reference to FIGS. 27 and 28, an example of a biometric authentication apparatus in an embodiment.

図27は、生体認証装置の一例を示すブロック図である。 Figure 27 is a block diagram showing an example of a biometric authentication device. 図27に示す生体認証装置600は、照明光学系23、撮影光学系72、LED制御部63、画像取得部66、生体情報検出部68、照合部71、記憶部73、判定部74、及び結果表示部75を有する。 Biometric authentication device 600 shown in FIG. 27, the illumination optical system 23, imaging optical system 72, LED control unit 63, the image acquisition unit 66, the biological information detector 68, the matching unit 71, storage unit 73, determination unit 74, and results a display unit 75. 記憶部73は、予め用意された生体テンプレートを記憶しており、照合部71は、生体情報検出部68が検出した生体情報と生体テンプレートを照合する。 Storage unit 73 may store a prepared biometric template, matching unit 71 collates the biological information biological information detecting unit 68 detects the biometric template. 結果表示部75は、照合部71の照合結果または生体画像を表示する。 Result display unit 75 displays the matching result or biometric image collation unit 71.

照明光学系23は、照明装置100を含む。 The illumination optical system 23 includes an illumination device 100. 但し、照明光学系23は、照明装置100A又は100Bを含んでもよい。 However, the illumination optical system 23 may include a lighting device 100A or 100B. また、照明光学系23及び撮影光学系72は、上述の生体認証装置用センサ70A〜70C、80A〜80Cのいずれかにより形成されてもよい。 The illumination optical system 23 and the imaging optical system 72, the above-described biometrics authentication system for sensor 70A, may be formed by any of 80A to 80C.

利用者が生体の一例である手のひらを照明領域33に位置させると、生体認証装置600は認証対象を検知し、LED制御部63が照明光学系23の光源25を点灯する。 When the user positions the palm which is an example of a biological to the illumination region 33, the biometric authentication device 600 detects the authentication target, LED control unit 63 turns on the light source 25 of the illumination optical system 23. これにより、光源25は回折光学素子26を介して照明領域33に光を照射する。 Thus, the light source 25 irradiates light to the illumination area 33 via the diffractive optical element 26. 撮影光学系72は、照明領域33における生体(この例では手のひら)を撮影し、画像取得部66が、撮影された入力画像を取得する。 Imaging optical system 72 images the living body (palm in this example) in the illumination area 33, the image acquisition unit 66 acquires the photographed input image. 生体情報検出部68は、入力画像に基づいて、利用者固有の生体情報を検出する。 The biological information detecting unit 68 based on the input image to detect a user-specific biometric data. 照合部71は、検出された生体情報を、記憶部73に予め記憶されていた生体テンプレートと照合する。 Matching unit 71, the detected biological information, matching the biometric template previously stored in the storage unit 73. 判定部74は、照合結果に基づいて、正当な利用者であるか否かを判定する。 Determining unit 74 on the basis of the comparison result, determines whether a valid user. 結果表示部75は、照合部71における照合結果又は判定部74の判定結果を表示部に表示する。 Result display unit 75 displays on the display unit of the determination result of the matching result or determination unit 74 in the collating unit 71. 結果表示部75は、例えば検出された生体情報が生体テンプレートと一致したか否かを示す照合結果のメッセージなどを表示部に表示する。 Result display unit 75, for example detected biometric information is displayed on a display unit a verification result message indicating whether or not matches the biometric template. 結果表示部75は、照合部71における照合結果を出力する出力部の一例である。 Result display unit 75 is an example of an output unit for outputting a verification result of the verification unit 71. 照合結果を出力する出力部は、照合結果を表示する結果表示部75に限定されず、例えば照合結果を音声で出力する音声合成部などで形成されても良い。 Output unit for outputting a verification result is not limited to the result display unit 75 for displaying the collation result, for example, the matching result may be formed of voice synthesizing unit for outputting by voice. また、判定部74は省略されてもよいし、判定部74の機能は照合部71により実現されてもよい。 Further, to the determination unit 74 may be omitted, the function of the determination unit 74 may be realized by collating unit 71.

図28は、コンピュータの構成の一例を示すブロック図である。 Figure 28 is a block diagram showing an example of the configuration of a computer. 図27に示す生体認証装置600は、図28に示すコンピュータ300により形成しても良い。 Biometric authentication device 600 shown in FIG. 27 may be formed by a computer 300 shown in FIG. 28. 図28に示すコンピュータ300は、例えばパーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータであっても良い。 Computer 300 shown in FIG. 28 may be a general purpose computer such as a personal computer. コンピュータ300は、CPU301、記憶部302、入力部の一例であるキーボード303、インターフェイス305、及び出力部の一例である表示部306を有しても良い。 Computer 300, CPU 301, storage unit 302, a keyboard 303 is an example of an input unit, an interface 305, and may have a display unit 306 which is an example of the output unit. この例では、CPU301、記憶部302、キーボード303、インターフェイス305、及び表示部306がバス307により接続されているが、コンピュータ300はバス307により接続された構成に限定されない。 In this example, CPU 301, storage unit 302, a keyboard 303, an interface 305, and display unit 306 are connected by a bus 307, the computer 300 is not limited to the structure connected by a bus 307. 撮影光学系72及び照明光学系23は、例えばインターフェイス305に接続される。 Photographing optical system 72 and the illumination optical system 23 is connected to, for example, interface 305.

記憶部302は、CPU301が実行するプログラム、生体テンプレートを含む各種データなどを格納する。 Storage unit 302 stores various data including a program, a biometric template which CPU301 executes. 記憶部302は、メモリ、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置で形成しても良い。 Storage unit 302, the memory may be formed by a storage device such as HDD (Hard Disk Drive). CPU301は、記憶部302に格納されたプログラムを実行することにより、コンピュータ300全体の制御を司る。 CPU301 executes a stored in the storage unit 302 program governs computer 300 overall control. CPU301は、プログラムを実行することで、図27のLED制御部63、画像取得部66、生体情報検出部68、照合部71、記憶部73、判定部74、及び結果表示部75の全てまたは一部の機能を実現できる。 CPU301, by executing the program, LED control unit 63 of FIG. 27, the image acquiring unit 66, the biological information detector 68, the matching unit 71, storage unit 73, all the determination unit 74 and a result display section 75, or a the function of the part can be realized. CPU301は、プログラムを実行して例えば照合部71の機能を実現できる。 CPU301 can realize the function of the running program example collation section 71. 記憶部302は、記憶部73の機能も実現する。 Storage unit 302 also realizes functions of the storage unit 73.

キーボード303は、CPU301にコマンド及びデータを入力するのに用いられる。 Keyboard 303 is used to enter commands and data to the CPU 301. インターフェイス305は、コンピュータ300と外部装置との接続に使用される。 Interface 305 is used to connect to the computer 300 and external devices. 表示部306は、CPU301の制御下で、コンピュータ300の利用者(または、オペレータ)に対して各種データを表示する。 Display unit 306 under the control of the CPU 301, the user of the computer 300 (or an operator) to display various kinds of data to. 表示部306が表示する各種データは、取得した入力画像、照合結果のメッセージなどを含んでも良い。 Various data display unit 306 displays the acquired input image, it may include such verification result of the message.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Have been described in detail for each example, but the invention is not limited to the specific embodiments, within the scope described in the appended claims, and various variations and modifications may be. また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 It is also possible to combine all or more components of the above-described embodiments.

例えば、上述の各実施例において、生体認証は、手のひらの静脈パターンの認証に限定されず、指の静脈パターン、指紋パターン、掌紋パターン、目の虹彩パターン、顔の特徴などの生体情報の認証であっても良い。 For example, in the above-described embodiments, biometric authentication is not limited to authentication of the vein pattern of the palm, finger vein pattern, a fingerprint pattern, a palm print pattern, the iris of the eye pattern, the authentication of the biometric information such as facial features it may be.

また、上述した第2実施例において、回折光学素子26に代えて、回折光学素子26'や回折光学素子26Bが使用されてもよい。 In the second embodiment described above, instead of the diffractive optical element 26, the diffractive optical element 26 'and the diffractive optical element 26B may be used.

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。 Incidentally, relates above embodiments, the following additional statements are further disclosed.
(付記1) (Note 1)
照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
前記回折光学素子における2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布は、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する、照明装置。 The distribution of the lattice spacing of the plurality of diffraction gratings along a predetermined line in a two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element has a wider characteristic lattice spacing from the end side toward the center side, the illuminating device.
(付記2) (Note 2)
前記回折光学素子は、前記2次元配置面が前記光源の光軸に対して垂直であり且つ前記光源の光軸が前記回折光学素子の中心を通るように、前記光源に対して配置され、 The diffractive optical element, the so and the optical axis of the light source is perpendicular to the two-dimensional arrangement surface is the optical axis of the light source passes through the center of the diffractive optical element is disposed relative to said light source,
前記光源の光軸は、前記照明領域の中心を通る、付記1に記載の照明装置。 Optical axis of the light source, passing through the center of the illumination area, the illumination device according to Appendix 1.
(付記3) (Note 3)
前記所定ラインは、前記回折光学素子の中心を通って直交する2本のラインを含む、付記2に記載の照明装置。 It said predetermined line comprises two lines perpendicular through the center of the diffractive optical element, an illumination device according to Appendix 2.
(付記4) (Note 4)
前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布に対する近似曲線は、前記特性を有する、付記1〜3のうちのいずれか1項に記載の照明装置。 The approximate curve for the distribution of a given line the grid spacing of the plurality of diffraction gratings along have the characteristics, the illumination device according to any one of supplementary notes 1 to 3.
(付記5) (Note 5)
前記近似曲線は、前記回折光学素子の中心に対応する位置でピーク値を有する、付記4に記載の照明装置。 The approximate curve has a peak value at a position corresponding to the center of the diffractive optical element, an illumination device according to Appendix 4.
(付記6) (Note 6)
前記回折光学素子は、前記照明領域の中心を通り前記光源の光軸に平行な直線が前記回折光学素子を通る関係で、前記照明領域に対して配置され、 The diffractive optical element is a straight line parallel to the optical axis of the center through the light source of the illumination area in relation through said diffractive optical element is disposed relative to the illumination area,
前記近似曲線は、前記照明領域の中心に対応する位置でピーク値を有する、付記4に記載の照明装置。 The approximate curve has a peak value at a position corresponding to the center of the illumination area, the illumination device according to Appendix 4.
(付記7) (Note 7)
前記回折光学素子は、格子間隔及び回転方向が異なる前記複数の回折格子が2次元配置された回折格子の集合体である、付記1〜6のうちのいずれか1項に記載の照明装置。 The diffractive optical element, the lattice spacing and the direction of rotation is a collection of different diffraction grating in which the plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged, the lighting device according to any one of supplementary notes 1-6.
(付記8) (Note 8)
前記複数の回折格子の格子間隔及び回転方向は、前記照明領域の全体にわたる光強度の分布であって、0次透過光及び±1次透過光による光強度の分布が、1次透過光のみによる光強度の分布よりも均一になるように設定される、付記7項に記載の照明装置。 The grid spacing and direction of rotation of the plurality of diffraction gratings, a throughout of the light intensity distribution of the illumination area, the light intensity distribution by the zero-order transmitted light and ± 1-order transmitted light, due to only first order transmission light than the light intensity distribution is set to be uniform, illumination apparatus according to Additional item 7.
(付記9) (Note 9)
照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
前記光源の光軸は、前記照明領域の中心に対して所定ラインの方向でオフセットし、 Optical axis of the light source is offset in the direction of the predetermined lines with respect to the center of the illumination area,
前記回折光学素子における2次元配置面内の前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布は、前記照明領域の中心に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する、照明装置。 The distribution of the lattice spacing of the plurality of diffraction gratings along the predetermined lines in a two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element, the lattice spacing toward the other end from the near side end to the center of the illumination area is gradually having narrower properties, the lighting device.
(付記10) (Note 10)
前記回折光学素子は、前記2次元配置面が前記光源の光軸に対して垂直であり且つ前記光源の光軸が前記回折光学素子の中心を通るように、前記光源に対して配置される、付記9に記載の照明装置。 The diffractive optical element, the so and the optical axis of the light source is perpendicular to the two-dimensional arrangement surface is the optical axis of the light source passes through the center of the diffractive optical element is disposed relative to said light source, lighting device according to Appendix 9.
(付記11) (Note 11)
前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布に対する近似曲線は、前記照明領域の一端に対応する位置でピーク値を有する、付記9又は10項に記載の照明装置。 The approximate curve for the distribution of a given line the grid spacing of the plurality of diffraction gratings along, the has a peak value at a position corresponding to one end of the illumination area, the illumination device according to Appendix 9 or paragraph 10.
(付記12) (Note 12)
照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、格子間隔及び回転方向が異なる複数の回折格子が2次元配置された回折格子の集合体とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a collection of the diffraction grating having a lattice spacing and the direction of rotation is different diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
前記複数の回折格子の格子間隔及び回転方向は、前記照明領域の全体にわたる光強度の分布であって、0次透過光及び±1次透過光による光強度の分布が、1次透過光のみよる光強度の分布よりも均一になるように設定される、照明装置。 The grid spacing and direction of rotation of the plurality of diffraction gratings, a throughout of the light intensity distribution of the illumination area, the light intensity distribution by the zero-order transmitted light and ± 1-order transmitted light, due only to the primary transmission light It is set to be more uniform than in the light intensity distribution, the lighting device.
(付記13) (Supplementary Note 13)
付記1〜13のいずれか1項に記載の照明装置が、前記照明領域に対して複数セット設けられ、 Lighting apparatus according to any one of Appendices 1 to 13, provided with a plurality sets to the illumination region,
前記複数セットの間の間隔は、前記照明領域の全体にわたる光強度の分布が均一又は球面強度分布になるように設定される、照明装置。 The distance between the plurality sets throughout the light intensity distribution of the illumination area is set to be uniform or spherical intensity distribution, the lighting device.
(付記14) (Note 14)
照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する回折光学素子と、 Provided between the light source and the illumination area, a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged, the plurality of diffraction gratings along a predetermined line in a two-dimensional arrangement surface of the lattice spacing distribution, a diffractive optical element toward the center side with a broad characteristic lattice spacing than the end side,
前記照明領域を撮像する撮影光学系と、 An imaging optical system for imaging the illumination region,
前記撮影光学系により撮像された画像に基づいて、生体認証を行う照合部とを備える、生体認証装置。 The imaging based on the image captured by the optical system, and a matching unit for performing biometric authentication, biometric authentication device.
(付記15) (Note 15)
照明領域の中心に対して所定ラインの方向でオフセットした光軸を有し、前記照明領域に光を照射する光源と 前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、前記照明領域の中心に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する回折光学素子と、 Has an optical axis that is offset in the direction of the predetermined lines with respect to the center of the illumination area, provided between the light source for irradiating light to the illumination area and the illumination area the light source, the plurality of diffraction gratings are two-dimensional a arranged diffractive optical element, the distribution of the lattice spacing of a predetermined line of the plurality of diffraction gratings along in two-dimensional arrangement surface is, toward the other end from the side of one end closer to the center of the illumination area a diffractive optical element having a lattice spacing having a narrower slowly properties,
前記照明領域を撮像する撮影光学系と、 An imaging optical system for imaging the illumination region,
前記撮影光学系により撮像された画像に基づいて、生体認証を行う照合部とを備える、生体認証装置。 The imaging based on the image captured by the optical system, and a matching unit for performing biometric authentication, biometric authentication device.
(付記16) (Supplementary Note 16)
前記回折光学素子は、前記2次元配置面が前記光源の光軸に対して垂直であり且つ前記光源の光軸が前記回折光学素子の中心を通るように、前記光源に対して配置される、付記13又は14記載の生体認証装置。 The diffractive optical element, the so and the optical axis of the light source is perpendicular to the two-dimensional arrangement surface is the optical axis of the light source passes through the center of the diffractive optical element is disposed relative to said light source, biometric authentication device according to note 13 or 14, wherein.
(付記17) (Note 17)
照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する回折光学素子と、 Provided between the light source and the illumination area, a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged, the plurality of diffraction gratings along a predetermined line in a two-dimensional arrangement surface of the lattice spacing distribution, a diffractive optical element toward the center side with a broad characteristic lattice spacing than the end side,
前記照明領域を撮像する撮影光学系とを含む、生体認証装置用センサ。 And a photographing optical system for imaging the illumination area, the sensor biometric authentication device.
(付記18) (Note 18)
照明領域の中心に対して所定ラインの方向でオフセットした光軸を有し、前記照明領域に光を照射する光源と 前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、前記照明領域の中心に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する回折光学素子と、 Has an optical axis that is offset in the direction of the predetermined lines with respect to the center of the illumination area, provided between the light source for irradiating light to the illumination area and the illumination area the light source, the plurality of diffraction gratings are two-dimensional a arranged diffractive optical element, the distribution of the lattice spacing of a predetermined line of the plurality of diffraction gratings along in two-dimensional arrangement surface is, toward the other end from the side of one end closer to the center of the illumination area a diffractive optical element having a lattice spacing having a narrower slowly properties,
前記照明領域を撮像する撮影光学系とを含む、生体認証装置用センサ。 And a photographing optical system for imaging the illumination area, the sensor biometric authentication device.

25 光源 26、26'、26B 回折光学素子 33 照明領域 71 照合部 72 撮影光学系 100、100A、100B 照明装置 600 生体認証装置 25 light source 26, 26 ', 26B diffractive optical element 33 illuminated region 71 matching section 72 imaging optical system 100, 100A, 100B illumination device 600 the biometric authentication device

Claims (9)

  1. 照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
    前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
    前記回折光学素子における2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布は、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する、照明装置。 The distribution of the lattice spacing of the plurality of diffraction gratings along a predetermined line in a two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element has a wider characteristic lattice spacing from the end side toward the center side, the illuminating device.
  2. 前記回折光学素子は、前記2次元配置面が前記光源の光軸に対して垂直であり且つ前記光源の光軸が前記回折光学素子の中心を通るように、前記光源に対して配置され、 The diffractive optical element, the so and the optical axis of the light source is perpendicular to the two-dimensional arrangement surface is the optical axis of the light source passes through the center of the diffractive optical element is disposed relative to said light source,
    前記光源の光軸は、前記照明領域の中心を通る、請求項1に記載の照明装置。 Optical axis of the light source, passing through the center of the illumination area, the illumination device according to claim 1.
  3. 前記所定ラインは、前記回折光学素子の中心を通って直交する2本のラインを含む、請求項2に記載の照明装置。 It said predetermined line comprises two lines perpendicular through the center of the diffractive optical element, an illumination device according to claim 2.
  4. 前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布に対する近似曲線は、前記特性を有する、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の照明装置。 The approximate curve for the distribution of a given line the grid spacing of the plurality of diffraction gratings along have the characteristics, the illumination device according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記近似曲線は、前記回折光学素子の中心に対応する位置でピーク値を有する、請求項4に記載の照明装置。 The approximate curve has a peak value at a position corresponding to the center of the diffractive optical element, an illumination device according to claim 4.
  6. 照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
    前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子とを含み、 Provided between the light source and the illumination area, and a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged,
    前記光源の光軸は、前記照明領域の中心に対して所定ラインの方向でオフセットし、 Optical axis of the light source is offset in the direction of the predetermined lines with respect to the center of the illumination area,
    前記回折光学素子における2次元配置面内の前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布は、前記照明領域の中心に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する、照明装置。 The distribution of the lattice spacing of the plurality of diffraction gratings along the predetermined lines in a two-dimensional arrangement surface of the diffractive optical element, the lattice spacing toward the other end from the near side end to the center of the illumination area is gradually having narrower properties, the lighting device.
  7. 前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布に対する近似曲線は、前記照明領域の一端に対応する位置でピーク値を有する、請求項6項に記載の照明装置。 The approximate curve for the distribution of a given line the grid spacing of the plurality of diffraction gratings along has a peak value at a position corresponding to one end of the illumination region, the illumination device according to 6 claims.
  8. 照明領域に光を照射する光源と、 A light source for irradiating light to the illumination area,
    前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、中心側の方が端側よりも格子間隔が広い特性を有する回折光学素子と、 Provided between the light source and the illumination area, a diffractive optical element in which a plurality of diffraction gratings are two-dimensionally arranged, the plurality of diffraction gratings along a predetermined line in a two-dimensional arrangement surface of the lattice spacing distribution, a diffractive optical element toward the center side with a broad characteristic lattice spacing than the end side,
    前記照明領域を撮像する撮影光学系と、 An imaging optical system for imaging the illumination region,
    前記撮影光学系により撮像された画像に基づいて、生体認証を行う照合部とを備える、生体認証装置。 The imaging based on the image captured by the optical system, and a matching unit for performing biometric authentication, biometric authentication device.
  9. 照明領域の中心に対して所定ラインの方向でオフセットした光軸を有し、前記照明領域に光を照射する光源と 前記照明領域と前記光源との間に設けられ、複数の回折格子が2次元配置された回折光学素子であって、2次元配置面内の前記所定ラインに沿った前記複数の回折格子の格子間隔の分布が、前記照明領域の中心に近い側の一端から他端に向けて格子間隔が徐々に狭くなる特性を有する回折光学素子と、 Has an optical axis that is offset in the direction of the predetermined lines with respect to the center of the illumination area, provided between the light source for irradiating light to the illumination area and the illumination area the light source, the plurality of diffraction gratings are two-dimensional a arranged diffractive optical element, the distribution of the lattice spacing of a predetermined line of the plurality of diffraction gratings along in two-dimensional arrangement surface is, toward the other end from the side of one end closer to the center of the illumination area a diffractive optical element having a lattice spacing having a narrower slowly properties,
    前記照明領域を撮像する撮影光学系と、 An imaging optical system for imaging the illumination region,
    前記撮影光学系により撮像された画像に基づいて、生体認証を行う照合部とを備える、生体認証装置。 The imaging based on the image captured by the optical system, and a matching unit for performing biometric authentication, biometric authentication device.
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